(57)【要約】    【課題】  燃料タンクの製造ばらつきがあっても、実際の燃料レベルと燃料ゲージの検出値との間のずれを充分に小さくできる燃料ゲージの調整装置を提供する。    【解決手段】  燃料ゲージを取り付けた燃料タンクの静置状態でのフロート式燃料ゲージの出力を読み込む一方、前記燃料タンクの上下を逆さまにした状態での前記燃料ゲージの出力を読み込み、前記読み込んだ出力で示される出力特性を予め設定した出力特性に一致させるための補正値を学習する。【選択図】  図２
2005326258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される燃料タンク内の燃料レベルを検出する燃料ゲージの出力特性を調整する燃料ゲージの調整装置であって、
燃料ゲージを組み付け対象の燃料タンクに取り付けた状態での燃料ゲージの出力に基づいて出力特性の調整を行なうことを特徴とする燃料ゲージの調整装置。
【請求項２】
前記燃料ゲージが燃料液面に浮くフロートの位置を検出する構成であり、前記燃料タンクの静置状態での前記燃料ゲージの出力を前記燃料レベルの下限相当値とすることを特徴とする燃料ゲージの調整装置。
【請求項３】
前記燃料ゲージが燃料液面に浮くフロートの位置を検出する構成であり、前記フロートの最大高さ状態を疑似的に生成し、このときの前記燃料ゲージの出力を前記燃料レベルの上限相当値とすることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料ゲージの調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される燃料タンク内の燃料レベル（燃料液面）を検出する燃料ゲージの出力特性を調整する燃料ゲージの調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、先端に燃料タンク内の燃料液面に浮くフロートが取り付けられるアームの基端側を回転可能に支持し、燃料液面の上下変動に伴うフロート位置の変動を、前記アームの角度変化として検出することで、燃料タンク内における燃料レベル（燃料液面）を検出する燃料ゲージの開示がある。
【特許文献１】特開２００３−０６５８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記燃料ゲージの検出精度を確保するために、従来では、前記アームの曲り方の微修正や、アーム角度を検出するセンサの出力調整などの調整作業を、燃料ゲージ単体で行なっていた。
しかし、前記燃料ゲージを組み付け対象の燃料タンク内に取り付けた場合に、燃料タンクの製造ばらつき（内部高さの寸法ばらつき）があるため、燃料ゲージ単体としては出力特性のばらつきが抑制されていても、フロートの最小燃料量，最大燃料量に相当する位置が上下にばらつくことがある。
【０００４】
そして、前記フロート位置のばらつきにより、実際には最小燃料量（Empty）であるのにまだ燃料が残っていると検出されたり、実際には満タンになっていないのに満タンであると検出されたりする可能性があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料タンクの製造ばらつきがあっても、実際の燃料レベルと燃料ゲージの検出値との間のずれを充分に小さくできる燃料ゲージの調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため請求項１記載の発明は、車両に搭載される燃料タンク内の燃料レベルを検出する燃料ゲージの出力特性を調整する燃料ゲージの調整装置であって、燃料ゲージを組み付け対象の燃料タンクに取り付けた状態での燃料ゲージの出力に基づいて出力特性の調整を行なう構成とした。
かかる構成によると、燃料ゲージを組み付け対象の燃料タンクに取り付けた状態での燃料ゲージの出力特性は、燃料タンクの製造ばらつきなどの影響を受けた出力特性であり、該出力特性に基づいて燃料レベルと出力値との相関を調整する。
【０００６】
従って、燃料タンクの製造ばらつきなどがあっても、燃料ゲージによって燃料タンク内の燃料レベル（燃料残量）を精度良く検出できる。
請求項２記載の発明では、前記燃料ゲージが燃料液面に浮くフロートの位置を検出する構成であり、前記燃料タンクの静置状態での前記燃料ゲージの出力を前記燃料レベルの下限相当値とする構成とした。
【０００７】
かかる構成によると、燃料ゲージが取り付けられた燃料タンクを、燃料を入れない状態で静置すると、燃料ゲージのフロートは最も低い位置（例えば燃料タンクの底面に当接する位置）になる。
従って、このときの燃料ゲージの出力を前記燃料レベルの下限相当値とすれば、実際の燃料タンクにおける最小燃料レベルを精度良く検出できるようになる。
【０００８】
請求項３記載の発明では、前記燃料ゲージが燃料液面に浮くフロートの位置を検出する構成であり、前記フロートの最大高さ状態を疑似的に生成し、このときの前記燃料ゲージの出力を前記燃料レベルの上限相当値とする構成とした。
かかる構成によると、燃料タンクに対して実際に燃料を満タンに入れることなく、燃料ゲージのフロートが最大高さ（例えばタンク天井面の当接する位置）になるようにする。
【０００９】
そして、このときの燃料ゲージの出力を燃料レベルの上限相当値とすれば、実際の燃料タンクにおける最大燃料レベルを精度良く検出できるようになる。
尚、フロートの最大高さ状態を疑似的に生成する方法としては、例えば、燃料タンクの上下を逆さまにしたり、フロートを引き上げたり、フロートを梃子で下から持ち上げたり、燃料以外の液体（例えば水）を燃料タンク内に注入したりする方法がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、実施形態における燃料ゲージを示す図である。
図１において、燃料タンク１は図示省略した車両に搭載され、内燃機関に供給するガソリンや軽油などの燃料が貯められるものであるが、ここでは、車両に搭載される前の状態であって、かつ、燃料が入れられていない状態であるものとする。
前記燃料タンク１内には、燃料タンク１内の燃料レベル（燃料液面）を検出するフロート式の燃料ゲージ２が設けられている。
【００１１】
前記燃料ゲージ２は、基端部が燃料タンク１側に回転可能に支持されるアーム２１と、該アーム２１の先端に取り付けられ燃料液面に浮くフロート２２と、前記アーム２１の回転角を検出するポテンショメータ２３とから構成される。
前記ポテンショメータ２３は、前記アーム２１に取り付けた摺動接点が抵抗素子に沿って移動することで分圧抵抗が変化し、アーム２１の角度に応じた電圧信号を出力する角度センサである。
【００１２】
前記フロート２２は、燃料タンク１内の燃料レベル（燃料液面）の変動に伴って上下に位置変化し、該位置変化に伴ってアーム２１の角度が変化するので、前記ポテンショメータ２３で検出されるアーム２１の角度から、燃料タンク１内に燃料レベル（燃料液面）を検出することができる。
尚、アーム２１の角度を検出するセンサをポテンショメータ２３に限定するものではなく、公知の角度センサを適宜使用することができる。
【００１３】
また、燃料タンク１内に設けられた筒の中をフロートが上下する構成とし、前記筒内におけるフロートの位置を検出することで、燃料レベル（燃料液面）を検出する構成の燃料ゲージであっても良い。
前記燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力は、マイクロコンピュータを内蔵する制御回路３に入力され、該制御回路３では、前記燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力特性の学習を行なう。
【００１４】
図２のフローチャートは、前記学習における処理ステップを示すものであり、まず、ステップＳ１では、前記燃料ゲージ２が取り付けられた燃料タンク１を通常の上下位置に静置する。
この静置状態での燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力電圧をステップＳ２で読み込む。
【００１５】
前記ステップＳ１における静置状態では、前記フロート２２が重力によって燃料タンク１内での可動範囲で最もタンク底側の位置、即ち、燃料タンク１の底面に当たる位置になり、前記ステップＳ２で読み込んだ燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力電圧は、燃料レベルの下限（最小燃料残量）に相当する値となる。
続いて、ステップＳ３では、燃料タンク１の上下を逆さまにして置き、ステップＳ４では、燃料タンク１を逆さまにした状態での燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力電圧を読み込む。
【００１６】
燃料タンク１を逆さまにすると、フロート２２が重力によって燃料タンク１内での可動範囲で最もタンク天井側の位置、即ち、燃料タンク１の天井面に当たる位置になり、前記フロート２２の最大高さ状態が疑似的に生成されることになる。
従って、前記ステップＳ４で読み込んだ燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力電圧は、燃料レベルの上限（最大燃料残量）に相当する値となる。
【００１７】
尚、上記ステップＳ１〜４の処理は、燃料タンク１を上下反転させる装置を設け、処理が自動的に進むようにしても良いし、燃料タンク１を置く方向の指定に基づいて作業者が、燃料タンク１を置く方向を切り換え、指示通りに燃料タンク１を置いたときに、燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力電圧の読込みを指示する構成とすることができる。
【００１８】
また、前記フロート２２の最大高さ状態を疑似的に生成し、燃料レベルの上限（最大燃料残量）に相当する出力電圧をサンプリングする方法としては、上記の燃料タンク１の上下を逆さまにする方法の他、フロート２２を引き上げたり、フロート２２を梃子で下から持ち上げたり、燃料タンク１内に燃料以外の取り扱いが容易な液体（例えば水）を満タン状態にまで注入したりする方法を採用することができる。
【００１９】
上記のようにして、燃料レベルの下限（最小燃料残量）、及び、燃料レベルの上限（最大燃料残量）に相当する燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力電圧を検出すると、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５では、燃料レベルの下限と燃料レベルの上限との間における出力電圧の傾きを、目標の傾きに合わせるための倍率を演算する。
【００２０】
具体的には、図３に示すように、燃料レベルの下限に相当する出力電圧の目標値Ａと、燃料レベルの上限に相当する出力電圧の目標値Ｂと、ステップＳ２で読み込んだ燃料レベルの下限に相当する実際の出力電圧Ｃと、ステップＳ４で読み込んだ燃料レベルの上限に相当する実際の出力電圧Ｄとから、前記倍率Ｋを
Ｋ＝（Ｂ−Ａ）／（Ａ−Ｃ）
として演算する。
【００２１】
また、次のステップＳ６では、燃料レベルの下限に相当する出力電圧の目標値Ａと、ステップＳ２で読み込んだ燃料レベルの下限に相当する実際の出力電圧Ｃとの差として、オフセット量αを演算する
α＝Ａ−Ｃ
ステップＳ７では、前記燃料レベルの下限に相当する実際の出力電圧Ｃ，前記倍率Ｋ及びオフセット量αをＲＡＭに記憶する。
【００２２】
そして、前記燃料ゲージ２によって実際に燃料レベルを検出する場合には、燃料ゲージ２の出力電圧を、前記学習した倍率Ｋ及びオフセット量αで補正することで、前記目標値Ａ，Ｂで規定される目標特性に合わせるようにする。
即ち、燃料ゲージ２の出力電圧Ｖを、下式によって補正して補正電圧Ｖ’を得て、該補正電圧Ｖ’を、図３に示す目標特性での電圧とタンク内燃料量との相関に基づいて、タンク内燃料量に変換する。
【００２３】
Ｖ’＝（Ｖ−Ｃ）×Ｋ＋α
但し、燃料ゲージ２の出力電圧Ｖを補正する代わりに、前記図３のＣ−Ｄ線分で示される電圧Ｖとタンク内燃料量との相関を記憶し、該記憶された相関関係から、燃料ゲージ２の出力電圧をタンク内燃料量に変換させるようにしても良い。
上記構成によると、燃料レベルの下限、及び、燃料レベルの上限に相当する燃料ゲージ２（ポテンショメータ２３）の出力電圧は、燃料ゲージ２を燃料タンク１に取り付けた状態での値であり、燃料タンク１に製造ばらつきによって、最小燃料残量（Empty）及び最大燃料残量（満タン）のときのフロート位置にばらつきが発生しても、該ばらつき影響を受けた値を学習することができる。
【００２４】
従って、燃料タンク１の製造ばらつきがあっても、燃料タンク１の燃料レベルを高精度に検出させることができるようになる。
尚、前記制御回路３を、前記燃料タンク１及び燃料ゲージ２との組み合わせを保持したまま車両に搭載し、前記制御回路３によって燃料計の制御などを行わせるようにすることができる。
【００２５】
また、前記制御回路３を補正データ収集用の装置として用い、該制御回路３に収集した複数の燃料ゲージ２における補正情報を、前記燃料ゲージ２と組み合わされる車載コントロールユニットに送信して記憶させる構成とすることができる。
更に、最小燃料残量（Empty）及び最大燃料残量（満タン）のときのフロート位置を学習すると共に、所定の中間位置でのフロート位置を学習させるようにしても良く、前記中間位置は、フロート２２の引き上げ，持ち上げ量を所定値に設定するか、又は、燃料タンク１に注入する液体（水）の量を満タン以下の所定量に設定することで、疑似的に生成できる。
【００２６】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項３記載の燃料ゲージの調整装置において、
前記フロートの最大高さ状態を、燃料タンクの上下を逆さまにすることで疑似的に生成することを特徴とする燃料ゲージの調整装置。
【００２７】
かかる構成によると、燃料タンクの上下を逆さまにすることで、重力でフロートがタンク天井面側に最大限に変位し、満タン状態での燃料ゲージ出力を疑似的に得られる。
（ロ）請求項３記載の燃料ゲージの調整装置において、
前記フロートの最大高さ状態を、前記燃料タンク内に燃料以外の液体を注入することで疑似的に生成することを特徴とする燃料ゲージの調整装置。
【００２８】
かかる構成によると、燃料タンクに燃料ではなく、水等の燃料以外の液体を注入することで疑似的に満タン状態とし、このときの燃料ゲージの出力を燃料レベルの上限相当値とする。
（ハ）請求項３記載の燃料ゲージの調整装置において、
前記フロートの最大高さ状態を、前記フロートを引き上げるか、又は、フロートを下から持ち上げることで疑似的に生成することを特徴とする燃料ゲージの調整装置。
【００２９】
かかる構成によると、フロートを引き上げるか、又は、下から梃子などを用いて持ち上げて、前記フロートの最大高さ位置まで変位させ、このときの燃料ゲージの出力を燃料レベルの上限相当値とする。
（ニ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料ゲージの調整装置において、
前記燃料レベルの下限に相当する前記燃料ゲージの出力と、前記燃料レベルの上限に相当する前記燃料ゲージの出力と、を検出し、
前記検出した出力と予め設定される目標の出力特性とから、前記目標の出力特性に一致させるための前記出力の補正値を設定することを特徴とする燃料ゲージの調整装置。
【００３０】
かかる構成によると、燃料タンクの製造ばらつき等の影響を受けた出力特性を、目標の出力特性に一致させるための補正値が求められるので、目標の出力特性での変換特性で、ゲージ出力を燃料レベルのデータに変換できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態における燃料ゲージを示す図。
【図２】実施形態における燃料ゲージの調整処理を示すフローチャート。
【図３】実施形態における燃料ゲージの出力電圧とタンク内燃料量との相関を示す線図。
【符号の説明】
【００３２】
１…燃料タンク，２…燃料ゲージ，３…制御回路，２１…アーム，２２…フロート，２３…ポテンショメータ
【図１】
2005326258.tif 000003
【図２】
2005326258.tif 000004
【図３】
2005326258.tif 000005